施耐德PLC在污水处理控制系统中的应用

郭锡文　张付　胡乐举

摘 要：污水处理是每个企业必须要面对和解决的一个难题，控制系统采用施耐德PLC控制器和组态软件，能够对整个污水处理过程进行实时的监督和控制，达到降低污水处理系统运行成本，优化污水排放的质量，实现减少人力、物力、财力投入的目的，完善生产控制工艺，将污水处理的自动化水平得到一定的提高，污水处理一般得会做到集中管理、分散控制、处理数据共享，由此开发出成熟、可靠、稳定的计算机污水处理监控系统，施耐德PLC污水控制系统以全天候、全自动化、便于使用等特点在污水自动控制领域发挥了独特的作用。

关键词：施耐德PLC 污水处理 控制系统

中图分类号：X703.3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0018-01

在解决污水处理的问题上，许多企业首选施耐德PLC污水控制系统，它能够解决一般污水处理系统不能够解决的软件控制和数据冗余的问题，使得污水处理系统更加的可靠，节约了人力资源的投入，加强了设备的可靠性。

1 施耐德PLC污水处理系统概况

现代的工业技术不断地发展，更多先进的生产技术和工艺应用到工业生产制造上，工业产品的价格也逐渐降低，施耐德PLC污水处理系统在很多的企业得到了很好的应用，我国工业自动化进程的速度也逐渐加快了，PLC控制系统最大的优点在于它的控制性能在控制系统领域是非常优秀的，能够有效地减少实际操作中的负担，使污水处理工艺流程按照最优的方案运行，PLC系统提供的视频监控系统、上机报警系统可以对污水处理现场进行有效的监控，能够达到节省人力资源、节省设备开支的目的，在设备进行轮换时实现远程控制，使得系统整体的运行能力得到提升，从而有利于加强系统的可靠性。

本污水处理系统主要组成部分包括粗格栅井、提升泵房、细格栅、CAST反应池、D型滤池、土壤除臭设施、紫外消毒渠、储泥池、一体化斜板沉淀池、污泥浓缩脱水机房、鼓风机房等系统设备组成，本文就本系统所控制的这些子系统进行详细的分析和探讨。

2 施耐德控制系统的网络框架

污水处理系统中最重要的子系统是控制系统，他主要能够控制企业污水处理的工艺流程，这是一个智能型系统它能够对设备出现的故障实行快速的紧急救治方案，优化和完善污水处理的生产工艺，施耐德PLC系统能够快速反应，因为它拥有大容量处理和高速的数据通信能力，从而对全场进行工艺控制达到集中管理控制，在污水处理区，一共可分为四个PLC站，这四个站分别是：搅拌站主楼分站、搅拌污水池分站、骨科层分站以及清水池补水分站，排列顺序按照PLC1到PLC4的顺序排列，污水监控系统也可以分为管理层、设备层以及控制层。

信息层位于施耐德PLC控制系统网络框架的第一层，以太网在自动化系统化系统中的主要功能就是监控中心和各个控制站之间的数据传输，设备上的传感器将生产过程的数据通过信息层传输到总系统中，控制层位于系统的第二层，它是通过总线构成了控制网络，这层的主要特点就是它不仅仅能够实现各个系统之间的实时通信，而且它还具备开放协议的标准接口，这样对于场外的设备能够兼容的挂在总线上，这样能够对监控系统进行有效地扩展，它的特点就是使用灵活、方便扩展，能够携带512个模块，它的网络可靠性能比较强。第三层就是设备层，这层的主要功能就是完成PLC和远程终端、现场设备等设备之间的通讯。

3 自动控制系统在污水处理中的应用分析

当污水处理设备处于就地控制的时候，PLC设备只能监测设备的运行状态，当然系统还没有达到全智能的状态，有些大型设备还需要工作人员去进行设备的启动和停止，在自动运行的情况下，系统的中控室能够自动和远程地去控制企业的大型设备，它的工作原理大致如下：污水处理的设施设备是根据PLC控制系统中相关的软件以及硬件发出的工作指令进行工作的，此时的中控室能够对运行中设备进行全天候的监测，但是这种做法会给设备带来较大的磨损，因为污水处理中需要测量的数据比较多，频繁地去启动和关停设备必然会对污水处理的设备产生一些磨损，所以在实际的系统运行中，系统采用时间间隔来控制设备的启停，当污水处理设备出现一系列的故障后系统就会自动报警，通知工作人员进行维修，所有的设备从自动状态变为手动状态，检修人员对故障部位进行维修处理之后，系统检测故障已经完全修复，那么系统会将变为自动状态，当设备发生故障维修的期间，污水处理设备处于手动控制的状态下，中控室可以通过上组软件来进行设备的启动和停止。

中控室作为整个污水处理系统比较关键的部门，拥有对现场所有设备的控制权限，利用计算机信息技术来进行数据信息的处理，计算机模拟屏幕显示的是全厂设备运行的状态，两台工业计算机互为备用，在实际的操作中，一台为操作用的计算机，另一台是作为监控用的计算机，起到了数据备份、操作设备的作用，中控室的主要职能有：显示全厂污水处理设备的运行情况，其中包括各个管道的阀门开关情况、水泵启停的状态等等，能够显示工艺流程的动态参数，其中就包括进水COD、进水的浊度、进水总磷、进水流量、CAST溶解氧、CAST液位计等仪表的数据，显示数据的变化趋势，对所采集的数据形成报表；打印报警记录和检修维护记录等；对报警设备进行有效的管理，主要就是报警设备的报警闪速灯以及报警音是否正常工作，因为报警设备可以提醒工作人员采取必要的措施去进行设备的维修，中控室还应该具有实现编程、组态和修改的功能，中控室操作员的电脑上还应该安装功能更加强大的上位软件，以达到更好更便捷的去进行组态和编程。

4 PLC控制站软件分析

PLC中控制站中包含很多的应用软件，其中监控软件是PLC系统中不可缺少的应用软件，它们为系统的正常运行提供了强大的保证，它能够实时地去监控系统数据库的变化，模拟出污水处理过程各个阶段的动画效果，另外这款软件已经完全汉化，不仅仅能够提供很多强大的功能，而且操作十分简单，在每个单位的趋势图设计上面以及每个工艺流程的能够详细地了解，工作人员只需要点击菜单上的命令就能够实现上述的数据存盘、记录报警等相关过程的处理，这款软件还提供了图表打印的功能，以便能够记录档案。

开关数量众多是施耐德PLC系统区别于其他系统的一个重要特点，利用模拟信号转换成电流信号的仪表不需要用开关之外，其余包括水泵、阀门等设备的启动和停机的是通过开关量进行控制的，系统通常采用CPU双机结构、电池冗余结构、通讯控制器冗余结构、远程通讯采用双电缆同轴电缆，系统中每个站点之间通过光纤连接，系统运行时，其中一个主站作为主机；另一个主站自动成为备机。

5 结语

通过本文的分析探讨，我们了解了施耐德PLC技术在污水处理系统中的应用，也发现了系统在实际运用中存在的种种问题，但是总体而言，施耐德PLC技术在污水处理领域还是领先于其他产品系统的，因为其设计简单、投资小、控制效果好、回报率高等优点，越来越被更多的中小型污水处理厂采用。

参考文献

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